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第七节动能和动能定理

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第七节 动能和动能定理(物理)PPT课件

第七节 动能和动能定理(物理)PPT课件

v22 v12 2al
a v22 v12 2l
又F ma m v22 v12
2l
WF
Fl
m v22 v12 2l
l
1 2
mv22
1 2
mv12
三、动能的表达式
WF
1 2
mv22
1 2
mv12
Ek
1 2
mv2
•单位：J •标量
物体的动能等于物体的质量与物体 速度的二次方的乘积的一半。
mv12
表达式均为
“21mv2 ”，
它表示什么？
合力做的功等于
1 2
m这v2
个物理量的变化。
V1
V2
FN
S
f
F
G
外力F做功： WF FS
摩擦力f做功： Wf fs
外力做的总功：
W总 Fs fs (F f )s
ma
v2 2
v2 1
2a
1 2
mv22
1 2
mv12
一、动能 (Ek) 1、物体由于运动而具有的能叫动能
1 2
(1010-3) (0.81000)2
3200J
运动员： Ek运动员
1 2
m运动员v运2 动员
1 2
60102
3000J
友情提示
1、求解题目时不能凭感觉，应带入相应的物理公式——有凭有据
2、求解动能时，各物理量必须用国际单位，即质量用kg、速度用 m/s
V1
V2
FN
S
f
F
G
外力F做功： WF FS
变
尝试找出外力
化
做功与动能变
化之间的关L系
分 v1

第七章 第7节动能和动能定理.pptx

第七章 第7节动能和动能定理.pptx
解得mg＝ h .
学海无 涯
8．3.5 m 解析 物体在斜面上受重力 mg、支持力 FN1、滑动摩擦力 Ff1 的作用，沿斜面加速下滑， 在水平面上减速直到静止．
方法一：对物体在斜面上的受力分析如图甲所示，可知物体下滑阶段：
FN1＝mgcos 37°
故 Ff1＝μFN1＝μmgcos 37°
由动能定理得
②
②式除以①式得xx＝12 vv2221.
故汽车滑行距离
x2＝v22x1＝( 8) ×2 3.6 m＝6.4 m]
v12
6
点评 对恒力作用下的运动，可以考虑用牛顿运动定律分析．但在涉及力、位移、速度
时，应优先考虑用动能定理分析．一般来说，动能定理不需要考虑中间过程，比牛顿运动定
律要简单一些．
H＋h 7. h 解析 解法一：物体运动分两个物理过程，先自由落体，然后做匀减速运动．设物体落
C. 动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动 D. 动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况
学海无 涯
4.
图1
有一质量为 m 的木块，从半径为 r 的圆弧曲面上的 a 点滑向 b 点，如图 1 所示，如果
由
于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是( )
A. 木块所受的合外力为零
B.因木块所受的力都不对其做功，所以合外力的功为零
C．重力和摩擦力做的功代数和为零
D．重力和摩擦力的合力为零
知识点三 动能定理的应用
5．一个 25 kg 的小孩从高度为 3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为
2.0 m/s.取 g＝10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( )
【概念规律练】 知识点一 动能的概念 1．对动能的理解，下列说法正确的是( ) A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能 B．动能不可能为负值 C. 一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化 D. 动能不变的物体，一定处于平衡状态 2. 在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是( ) A. 甲的速度是乙的 2 倍，甲的质量是乙的21

人教版 物理必修2 第七章 第七节 动能和动能定理K-energy

人教版 物理必修2 第七章 第七节 动能和动能定理K-energy

由牛顿第二定律得
F = ma
恒力 F 所做的功
① ② ③
W = Fl
由运动学知识可得
v − v = 2al
2 2 2 1

联立①②③式 联立①②③式，解得 ①②③
1 2 1 2 W = mv2 − mv1 2 2
二、动 能
1 2 E k = mv 2
物体的动能等于物体的质量与物体速度的二次 方的乘积的一半。 方的乘积的一半。 注意：对照重力势能加以理解！ 注意：对照重力势能加以理解！ 重力势能加以理解
通过例题，总结应用动能定理解题的一般步骤： 通过例题，总结应用动能定理解题的一般步骤：
例题：一架喷气式飞机 例题：一架喷气式飞机, 质量 m , 起飞过程中从静止开始在跑道 上滑跑的路程为 s 时，达到起飞速度 v . 在此过程中飞机受到的 平均阻力是 f , 求飞机受到的牵引力 F 。 v N v0=0 m 牵引力F 牵引力 f 跑道上滑行的位移 s G 1 确定研究对象： 确定研究对象： 2 对研究对象受力分析： 对研究对象受力分析： 3 分析各力的做功情况： 分析各力的做功情况： 重力、支持力不做功；牵引力F 做正功； 重力、支持力不做功；牵引力 做正功；阻力 f 做负功 4 考查初、末状态的动能： 考查初、末状态的动能： 1 2 加速到能起飞时， 一开始飞机静止，初动能为0 加速到能起飞时，末动能为 mv 一开始飞机静止，初动能为 ； 2 1 2 5 应用动能定理建立方程： Fs − fs = mv − 0 应用动能定理建立方程：
2
练习：一辆汽车当它的速度为 v 时，踩死刹车 练习： 后可以滑动s。 后可以滑动 。那么当它的速度为 2v 时，踩死 刹车后能滑动多远呢？ 刹车后能滑动多远呢？
Thank you.

新版必修二第七节 动能和动能定理 (共18张PPT)_2学习PPT

新版必修二第七节 动能和动能定理 (共18张PPT)_2学习PPT

mgh+w阻=
1 2
mv22-
1 2
mv12
代入数据，可得w阻=-700J
动能定理不涉及运动过程的加速度和时间， 用动能定理处理问题比牛顿定律方便。
小结：解题步骤 1、明确研究对象及所研究的物理过程(运动 分析)。
2、对研究对象进行受力分析，并确定各力 所做的功，求出这些力的功的代数和。
3、确定始、末态的动能。 根据动能定理列出方程W合＝Ek2-Ek1
分析： 外力F做功：W＝Fs
W12m2v212m1v2
功的表达式为：
变式3：将刚才的例子再改动一下：假设物体原来就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，经过一段位移s，速度达到 v2，如图，则此过程中，外力做功与动能间又存在什么关系呢？
1 2 1 2 动能定理是否可以应用于变力做功或物体做曲线运动的情况，该怎样理解？
物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。 4、求解方程、分析结果
）C
A、质量不变，速度变为原来的2倍 问题4：动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的。
由 v2－v02 =2al 得
①
4、求解方程、分析结果
B、质量和速度都变为原来的2倍 mgh+w阻= mv22- mv12
问题4：动能定理是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下推出的。 变式3：将刚才的例子再改动一下：假设物体原来就具有速度v1，且水平面存在摩擦力f，在外力F作用下，经过一段位移s，速度达到
得到速度v(如图)，这个过程中外力做功W与物体
的速度变化有什么关系？
F v 0a
v Fma
l
WFl
v2 ma
1mv2
2a 2

第七章 第七节 动能和动能定理

第七章 第七节 动能和动能定理

F阻 由动能定理有
Fl kmgl 1 mv2
3
2
确
定 各
F mv2 kmg 2l
4 列方程
力
做
功
应用动能定理解题的一般步骤：
（1）明确研究对象及所研究的物理过程。
（2）分析物体的受力，明确各力做功的情况，并确定合力 所做的总功； （3）分析物体的运动，明确物体的初、末状态，确定初、 末状态的动能及动能的变化； （4）根据动能定理列方程求解； 注意：代入数据时各物理量用国际基本单位。
物体的质量越大，速度越大，物体的动能就越大。
物理组 2020/10/28
3
一、动能的表达式
v1
F
v2
L
物理组 2020/10/28
4
v1
F
L
由功的定义， 根据牛顿第二定律， 根据运动学公式，
v2
W ma (v22 v12 ) 2a
W
1 2
mv22
1 2
mv12
物理组 2020/10/28
5
一、动能的表达式
动能
1kg·m2/s2 =1kg·m/s2 ·m =1N·m =1J
（1）国际单位：焦耳（J）
（2）动能是标量，且只有正值。
动能与物体的速度大小有关，与速度方向无关。 （3）动能是状态量。V是瞬时速度。在某一时刻，物体 具有一定的速度，也就具有一定的动能。
V一般都是以地面为参考系、动能定理的应用
分别用牛顿运 动定律和动能 定理求解
物理组 2020/10/28
9
解：对飞机
F
F阻 由动能定理有
Fl kmgl 1 mv2 2
F mv2 kmg 2l
F

新人教版高中物理必修二课件：第七章 第七节《动能和动能定理》(共30张PPT)

新人教版高中物理必修二课件：第七章 第七节《动能和动能定理》(共30张PPT)
《动能和动能定理》
复习
W合-v2图
复习 入手 合力做功来研究动能及其变化规律。
W合-v2图
请你动动手:
设质量为m的某物体，在与运动方向总
相同的恒力F的作用下发生一段位移l，速度
由v1增加到v2，如图所示。试寻求这个过程 中力F做的功与v1、v2的关系？
F v1
F v2
l
v1
v2
请你动动手: F m
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/182021/3/18March 18, 2021
你能用哪些方法求解？
【例1】一架喷气 式飞机，质量m= 5.0×103Kg，起飞过程 中从静止开始滑跑。当 位移达到l=5.0×102m时，速度达到起飞速 度v=60m/s。在此过程中飞机的平均阻力是 飞机重量的0.02倍. 求飞机受到的牵引力。

高一物理-动能-动能定理-ppt

（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号 表示），根据动能定理列出方程
W总
1 1 2 2 mv2 mv1 2 2
（4）求解方程、分析结果
小结：
1. 动能：
1 2 Ek mv 2
1 2 1 2 W总 mv 2 mv1 2. 动能定理： 2 2
外力对物体所做的总功等 于物体动能的变化。
f
G
解：对飞机 s F
2 受 力 分 析 3 确 定 各 力 做 功
1确定研究对象 4运动情况分析
由动能定理有
f
1 2 Fl kmgl mv 2
m v2 F km g 5建方程 2l 5.0 103 602 3 0 . 02 5 . 0 10 9.8 2 2 5.3 10
1.8 10 N
4
启发：此类问题，牛顿定律和动能定理都适用，但 动能定理更简洁明了。解题步骤:1、2、3、4 、 5
应用2：曲线运动
例2、在h高处，以初速度v0向水平方向抛出 一小球，不计空气阻力，小球着地时速度 大小为（ C ）
总结1、动能定理应用中的“三 同”
a 、力对“ 物体”做功与“ 物体”动能变化中 “ 物体 ”要相同，即
V=0 F
a v
l
v 1 W Fl ma mv 2a 2
2
2
结 果 与 思 考
2 W＝mv /2
这个“mv2/2”代表什么？
一、物体动能的表达式
物体的动能等于它的质量跟它的速度平方 的乘积的一半。用Ek表示动能，则计算动能的 公式为： 说明：
1 2 E k mv 2
（1）标量，不受速度方向的影响 单位：焦耳(J)。 （2）动能是状态量。

新版必修二第七节 动能和动能定理 (共26张PPT)学习PPT

B、速度不变，质量增大到原来的2倍
C、质量减半，速度增大到原来的4倍
D、速度减半，质量增大原来的4倍
2、一辆质量m、速度为vo的汽车在关闭发动 机后于水平地面滑行了距离L后停了下来。试
求汽车受到的阻力。
小结：
三、动能定理解题步骤：
【作业】 1、课后3、4、5 2、学案例1；例2；迁移应用1、2； 当堂双基达标1、2、3
2、力F的功是不是合力的功？
⑤对结果进行分析讨论。
根据动能定理有 一 探究动能的表达式：
问题探究1----动能的表达式： 1、找对象（常是单个物体）
不涉及物理运动过程中的加速度和时间，而 只与物体的初末状态有关的力学问题优先选
v0 都可能使汽车的动能发生改变。
应用动能定理解题的一般步骤： 知识点1：动能（ Ek ) 2、动能定理及其应用。 ①确定研究对象，画出草图；
2、力F的功是不是合力的功？
3、力F的功与物体动能的变化有什么关系？
4、如果改为粗糙平面，合力的功与动能的变 化有什么关系？
5、如果是在F的作用下做曲线运动了，合力 的功与动能的变化又有怎样的关系了？
二 知识点2：动 能定理
1 内容：合力所做的功等于物体动能的变化．
2 表达式： W合Ek2 Ek1
② 分 析 物 体 的 受 力 情 况 ， 分 析 各 力 做 功 2、动能定理及其应用。
3×102m时，达到起飞的速度 v =60m/s，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的倍（k），求飞机受到的牵引力。 Ek= mv2
的情况； 动能定理反映了：力对空间的积累效果使物体的动能发生变化。
②W合=0，Ek2 = Ek1 ,说明物体的动能没有变化 4、由牛顿第二定律及运动学公式可写出的公式有？ 1、牛顿第二定律的表达式？

第七节 动能和动能定理

人 教 版 物 理 必 修 2
(3)动能是 标量 ，只有大小没有方向，动能没有负值，
与物体的速度方向无关．
第七章
机械能守恒定律
二、动能定理 1．动能定理的推导 (1)建立情景
如图所示，质量为 m 的物体，在恒力 F 作用下，经位移 l
人 教 版 物 理 必 修 2
后，速度由v1增加到v2.
第七章
人 教 版 物 理 必 修 2
物体的 动能减少
4．适用范围：不仅适用于 恒力 做功和 直线 运 动 ，
也适用于 变力 做功和 曲线 运动情况．
第七章
机械能守恒定律
在同一高度以相同的速率将手中的小球以上抛、下抛、
平抛三种不同方式抛出，落地时速度、动能是否相同？
提示：重力做功相同，动能改变量相同，末动能、末速 度大小相同，但末速度方向不同．
人 教 版 物 理 必 修 2
②
H＋ h 可见物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的 h 倍．
第七章
机械能守恒定律
解法二：研究物体运动的全过程，重力所做的功为 mg· (H ＋h)，阻力做的功为－Fh，初末状态物体的动能都是零，根据 动能定理，有 mg(H＋h)－Fh＝0 F H＋ h 解得mg＝ h
度停止( 如图所示 ) ．求物体在沙坑中
受到的平均阻力是其重力的多少倍？
解析：解法一：选物体为研究对象，先研究自由落体过程，
人 教 版 物 理 必 修 2
只有重力做功，设物体质量为 m，落到沙坑表面时速度为 v， 根据动能定理，有 1 2 mgH＝ mv －0 2 ①
第七章
机械能守恒定律
再研究物体在沙坑中的运动过程，此过程重力做正功，阻 力 F 做负功，根据动能定理有 1 2 mgh－Fh＝0－ mv 2 由①②两式解得 F H＋ h mg＝ h

高中物理 第七章 机械能守恒定律 第7节 动能和动能定理讲义(含解析)新人教版必修2-新人教版高中必

第7节动能和动能定理一、动能1．大小：E k ＝12mv 2。

2．单位：国际单位制单位为焦耳，1 J ＝1N·m＝1 kg·m 2/s 2。

3．标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向，只有正值，没有负值。

二、 动能定理1．推导：如图所示，物体的质量为m ，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生了一段位移l ，速度由v 1增加到v 2，此过程力F 做的功为W 。

1．物体由于运动而具有的能量叫做动能，表达式为E k ＝12mv 2。

动能是标量，具有相对性。

2．力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过 程中动能的变化，这个结论叫动能定理，表达式为 W ＝E k2－E k1。

3．如果物体同时受到几个力的共同作用，则W 为合力 做的功，它等于各个力做功的代数和。

4．动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功， 既适用于直线运动，也适用于曲线运动。

2．内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

3．表达式：W＝E k2－E k1。

4．适用范围：既适用于恒力做功也适用于变力做功；既适用于直线运动也适用于曲线运动。

1．自主思考——判一判(1)速度大的物体动能也大。

(×)(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍。

(×)(3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化。

(√)(4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零。

(×)(5)物体的动能增加，合外力做正功。

(√)2．合作探究——议一议(1)歼­15战机是我国自主研发的第一款舰载战斗机，如图所示：①歼­15战机起飞时，合力做什么功？速度怎么变化？动能怎么变化？②歼­15战机着舰时，动能怎么变化？合力做什么功？增加阻拦索的原因是什么？提示：①歼­15战机起飞时，合力做正功，速度、动能都不断增大。

②歼­15战机着舰时，动能减小，合力做负功。

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第七节动能和动能定理
一、引入新课
复习动能概念、功与速度关系来引入 二、新课教学
提问：物体的动能大小和哪些因素有关呢？你有什么方法可以证明？
引导学生分组实验。

归纳：物体能够对外做功的本领越大，物体的能量就越大，实验中钢球的质量和速度越大，对外做功的本领越大，说明动能和物体的质量和速度有关。

（一）、探究动能的表达式：
1、公式：22
1mv E k =
提问：动能的大小由什么决定？它是标量还是矢量？ 2、说明：
①动能是标量，且总为正值，由物体的速率和质量决定，与运动方向无关； 提问：动能的单位？ ②动能的单位：焦（J ） 1J =1N·m =1kg·m 2/s 2
学生练习： 随堂练习1：人和猎豹一起奔跑，质量100kg 、以8m/s 的速度奔跑的猎豹和质量60kg 、短时间内以10m/s 的速度奔跑的人相比，试问谁具有的动能大？ 过渡：上一节课我们研究了做功和物体速度变化的关系，两者之间有什么关系？ （二）、探究动能定理 学生分组协作，完成合作探究卡探究动能定理部分。

设计情景1：如图所示，某物体的质量为m ，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l ，速度由v 1增加到v 2。

求做功和速度变化的关系？
学生回答：物体由于运动而具有的能量叫动能。

学生根据合作探究卡的探究动能的影响因素试验的要求和步骤分组实验，
学生回答：物体的质量和速度越大，它的动能就越大
学生回答：动能的大小由物体的质量和速率决定。

学生讨论：动能是标量 学生回答：动能的单位和功的单位相同。

学生自主完成，加深对动能的理解。

学生回答：力对初速度为零的物体所做的功与物体速度的二次方成正比。

根据牛顿第二定律：ma F = ……①
根据运动学公式：
al v v 22122=-…②
开门见山，直接点题。

在初中所学内容的基础上深入探究，激发学生的学习兴趣。

学生直接参与探究过程，增加感性认识。

深化对前一节课所学内容的理解，激发学生的探究兴趣。

让学生感受理论探究的过程，在学生求解的过程中要适度巡视，加以指导。

应用学生的解答过程，肯定学生
选择学生的答案，投影学生的解答过程，归纳，总结。

根据动能定义式12k k E E W -=
拓展思考：考虑摩擦时W 的意义
设计情景2：若在[情景1]中水平面是粗糙的，且摩擦因数为μ，则外力做功与动能变化的关系又如何？
二、动能定理
1、表述：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程动能的变化。

2、公式：12k k E E W -=
引导学生完成例题1。

一架喷气式飞机，质量m =5×103kg ，起飞过程中从静止开始滑跑的路程为L=5.3×102m 时，达到起飞的速度 v =60m/s ，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍，求飞机受到的牵引力。

探究运用动能定理的范围和步骤。

确定研究对象：滑块 分析研究过程：滑块加速过程 分析受力：重力、支持力、牵引力和滑动摩檫力 分析做功情况：牵引力和滑动摩檫力 做功 分析动能变化：初动能01=k E
末动能222
1mv E k =
根据动能定理列出方程，求解。

外力F 做功：Fl W = …………③
由①②③得：
21222
121mv mv W -=
学生推导讨论，W 为合力做的功。

学生回答提出的问题，自主完成例题2. 学生练习用牛顿运动定律和运动学公式分别求解 学生回答：动能定理不涉及物体运动过程中的加速度和时间，应用比较方便
的探究过程。

让学生体会探究的乐趣和喜悦。

在探究的基础上进一步激发学生的科学思维能力。

通过问题的回答，了解解题的基本思路
通过问题和实际事例，增加学生对知识的感性认识和横向联系，突破教学难
通过学生的思考，和以前所学的思维方法有机结合，突破难点。

学习用理论指导实践的方法，培养细致严谨的科学态度。

12321-....k k n E E W W W W =++++
思考：如果用牛顿运动定律和运动学公式是否可以求解？
引导比较两种解法。

提问：通过两个例题，你是否可以归纳出应用动能定理解题的步骤？
三、应用动能定理解题的步骤
1、确定研究对象
2、确定研究过程
3、分析物体的受力和各力的做功情况
4、确定初末状态的动能
5、应用动能定理列方程求解
6、检验
学生完成课堂练习1、
2013年4月20日8点02分四川雅安发生7.0级地震，一住高层上的市民降落伞逃生，假设该市民质量为60kg，刚刚拉开伞时的速度为40m/s，拉开伞后受到与速度相关的空气阻力影响，下落200m后，速度变为20m/s，求该过程中空气阻力做的功。

课堂练习2：
如图所示，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。

一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A 从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么，物体在AB段克服摩擦力做的功为多少？
四、作业：
《问题与练习》第3、4、题练一练，做一做，想一想
学生根据所学
的知识，当堂巩
固，培养应用规
律解决问题的能
力，加强对知识
和规律的理解。

同时拓展学生的
认知空间。

加深对课堂知
识的巩固和理解。